在時(shí)代的風(fēng)口上順勢(shì)而為
——記西安交通大學(xué)機(jī)械學(xué)院副教授徐俊

□ 干思思

專(zhuān)家簡(jiǎn)介：

徐俊，西安交通大學(xué)機(jī)械學(xué)院副教授、博士生導(dǎo)師。擔(dān)任陜西省汽車(chē)工程學(xué)會(huì)理事，2017電動(dòng)汽車(chē)國(guó)際會(huì)議（瑞典斯德哥爾摩）國(guó)際會(huì)議組委會(huì)聯(lián)合主席，學(xué)術(shù)委員會(huì)委員，多個(gè)國(guó)際會(huì)議分會(huì)主席，西安市新能源汽車(chē)充電站項(xiàng)目評(píng)審專(zhuān)家，全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人大賽Robocon、Robomasters指導(dǎo)教師，獲全國(guó)大賽一等獎(jiǎng)多次。

長(zhǎng)期致力于電動(dòng)汽車(chē)能源管理技術(shù)和復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)控制領(lǐng)域的研究，在新能源汽車(chē)/電動(dòng)汽車(chē)電池管理、能源管理、系統(tǒng)控制等方面有著重要的貢獻(xiàn)。曾主持相關(guān)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)和企業(yè)合作項(xiàng)目20余項(xiàng)，參編出版英文專(zhuān)著1部，發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文50余篇，其中ESI高被引論文2篇，申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利30余項(xiàng)，其中已授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利7項(xiàng)；被聘為20余個(gè)國(guó)際高水平期刊評(píng)審專(zhuān)家，多個(gè)國(guó)際會(huì)議論文評(píng)審專(zhuān)家。

在全球能源短缺，人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng)的大背景下，新能源汽車(chē)/電動(dòng)汽車(chē)成為汽車(chē)行業(yè)的必然選擇，也愈來(lái)愈成為社會(huì)廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。

擇自己所愛(ài)，順時(shí)代所求

近年來(lái)，世界主要的汽車(chē)強(qiáng)國(guó)紛紛將新能源汽車(chē)提升至國(guó)家戰(zhàn)略，我國(guó)也將其作為七大戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。在國(guó)家政策的大力扶持下，我國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)已經(jīng)步入高速發(fā)展階段，技術(shù)和市場(chǎng)成熟度不斷提高、關(guān)鍵零部件配套能力也得到大幅提升，行業(yè)正在蓬勃發(fā)展。

本科期間，徐俊就對(duì)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)生了濃厚的興趣，在了解其挑戰(zhàn)與機(jī)遇后毅然選擇電動(dòng)汽車(chē)作為研究生階段的科研方向，并于一年后轉(zhuǎn)博攻讀電動(dòng)汽車(chē)能源管理方向博士。為了對(duì)電動(dòng)汽車(chē)能源管理技術(shù)有更全面的認(rèn)識(shí)和更深入的研究，他于2011年至2013年兩年間在美國(guó)密歇根大學(xué)德?tīng)柋痉中ｉ_(kāi)展訪問(wèn)研究。在美國(guó)期間，徐俊師從IEEE Fellow Chris Mi教授，并參與到美國(guó)能源部項(xiàng)目當(dāng)中。除此之外，他與美國(guó)的福特、克萊斯勒等企業(yè)聯(lián)合開(kāi)展了電子管理相關(guān)的研究工作。赴美聯(lián)合訪問(wèn)期間的研究成果以論文的形式發(fā)表到多個(gè)高水平學(xué)術(shù)期刊上，論文受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的認(rèn)可與高頻次引用。

在美國(guó)的訪問(wèn)研究經(jīng)歷為徐俊回國(guó)后的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?；貒?guó)后，徐俊進(jìn)入裝備與故障診斷研究所（現(xiàn)為機(jī)器人與智能系統(tǒng)研究所），依托于機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和陜西省智能機(jī)器人重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等平臺(tái)，在長(zhǎng)江學(xué)者梅雪松教授的帶領(lǐng)以及在團(tuán)隊(duì)的共同努力下，開(kāi)展國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中央高校新教師支持項(xiàng)目、中國(guó)博士后基金等20余個(gè)項(xiàng)目研究，在電動(dòng)汽車(chē)電池狀態(tài)估計(jì)、電池一致性控制、電池能量管理和安全性管理等方面取得重大突破。

從實(shí)際出發(fā)，尋解決辦法

電動(dòng)汽車(chē)在國(guó)家政策的鼓勵(lì)下有很多機(jī)遇，隨著電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展，對(duì)先進(jìn)電池及其管理系統(tǒng)的需求和要求也日益提高。電池管理系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)的核心技術(shù)，也是現(xiàn)階段制約我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)水平發(fā)展的瓶頸之一，如何立足現(xiàn)有成果展開(kāi)未來(lái)的研究，推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)核心技術(shù)的發(fā)展一直是徐俊研究的重點(diǎn)。

“電動(dòng)汽車(chē)的電池系統(tǒng)是要應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中的，如果電池系統(tǒng)建模過(guò)于復(fù)雜，實(shí)際應(yīng)用時(shí)計(jì)算量太大，相反，如果太簡(jiǎn)單，實(shí)際應(yīng)用時(shí)精確度又不夠，我們研究的方向就是通過(guò)優(yōu)化模型，兼顧精確度和運(yùn)算量，使得電池系統(tǒng)能夠更好地應(yīng)用于實(shí)際?！毙炜≌f(shuō)。

“目前，電動(dòng)汽車(chē)的電池最大的問(wèn)題就是電池剩余電量無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)估。雖然已有一些估計(jì)辦法，但誤差非常大。”徐俊在談及電池管理系統(tǒng)的難題時(shí)說(shuō)道。針對(duì)電池剩余電量等內(nèi)部狀態(tài)估計(jì)不準(zhǔn)確問(wèn)題，徐俊研究了電池狀態(tài)估計(jì)運(yùn)行機(jī)理，提出了將電池電壓誤差信息及其積分信息反饋控制的比例積分觀測(cè)器電池荷電狀態(tài)估計(jì)和卡爾曼安時(shí)聯(lián)合方法；為了減少對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的依賴(lài)，徐俊提出了在線參數(shù)與SOC聯(lián)合估計(jì)方法，被認(rèn)為是“最先進(jìn)的方法”。在針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)電池系統(tǒng)中大量串并聯(lián)電池存在的“木桶效應(yīng)”問(wèn)題上，徐俊及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)了多種電池主動(dòng)均衡與重構(gòu)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)潔有效的大電流均衡與重構(gòu)，這為進(jìn)行電池一致性有效控制提供了理論與實(shí)踐基礎(chǔ)，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)推廣應(yīng)用價(jià)值。

教師團(tuán)隊(duì)與部分2018年畢業(yè)生合影

科技最終的目的是在實(shí)際應(yīng)用中為人們解決問(wèn)題，帶來(lái)便利。徐俊十分重視科研轉(zhuǎn)化，在力求對(duì)電動(dòng)汽車(chē)核心技術(shù)進(jìn)行更深層次的研究的同時(shí)，也積極促進(jìn)從學(xué)術(shù)科研到產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變。徐俊團(tuán)隊(duì)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池進(jìn)行時(shí)頻特性測(cè)試，利用其頻域特性及其在時(shí)域上的分析，提出了一種分?jǐn)?shù)階阻抗模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的精確建模。針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)實(shí)時(shí)工況，徐俊團(tuán)隊(duì)搭建了基于dSPACE的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池測(cè)試硬件在環(huán)（HIL）實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并結(jié)合整車(chē)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)方法的綜合驗(yàn)證。研究成果目前正逐步走向工程應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化。

教師之為教，相機(jī)誘導(dǎo)

“教師之為教，不在全盤(pán)授予，而在相機(jī)誘導(dǎo)。”徐俊在教學(xué)上堅(jiān)持“激發(fā)學(xué)生的自主能動(dòng)性”的觀念。他把科研與教學(xué)融合，鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)揮，自主思考，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并積極尋求解決辦法。

“興趣是最好的老師，而且興趣也是最強(qiáng)的動(dòng)力。對(duì)科研有興趣，學(xué)生們就愿意花更多的時(shí)間，會(huì)自己想盡方法把問(wèn)題解決?！毙炜≌f(shuō)。他指導(dǎo)學(xué)生多次獲得全國(guó)大賽一等獎(jiǎng)，培養(yǎng)了多名研究生和博士生。徐俊堅(jiān)信，老師只是起一個(gè)引導(dǎo)作用，學(xué)生的學(xué)識(shí)源于他們自己的探索。放手讓學(xué)生自己去做嘗試，去總結(jié)分析經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，激發(fā)他們的主觀能動(dòng)性，提高他們的興趣，才能把學(xué)生培養(yǎng)成能夠獨(dú)當(dāng)一面的人。除此之外，徐俊還鼓勵(lì)學(xué)生要走出校園，多參與實(shí)踐，要在實(shí)際行動(dòng)中發(fā)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)中更多的問(wèn)題，并提出解決問(wèn)題的方法。

契訶夫說(shuō)過(guò)：“科學(xué)是人們生活中最重要、最美好和最需要的東西?！彪m然在科研的道路上滿(mǎn)是曲折，但突破電動(dòng)汽車(chē)核心技術(shù)的瓶頸勢(shì)必會(huì)給人民、給國(guó)家甚至給全世界帶來(lái)便利和利益。關(guān)于未來(lái)，徐俊樸實(shí)地說(shuō)道：“我們研究的方向前景非常好，我們要腳踏實(shí)地，一步一個(gè)腳印地走，希望在未來(lái)可以收獲好的成果?！?/p>